题目

某货场对一个木箱进行称重，如图甲所示，磅秤显示为105kg。小明站在地上想用图乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去，他竭尽全力也没有提起来，磅秤最小示数是5kg。他脑筋一转，换了种组装方式，如图丙所示，顺利地将木箱匀速提升。已知小明重为600N，不计轴摩擦和绳重，g取10N/kg。求： （1） 动滑轮的重力； （2） 丙图中，小明匀速提升木箱时，求滑轮组的机械效率。 答案： 解：由甲图可知木箱的重力为 G木=m木g=105kg×10N/kg=1050N 由乙图可知木箱对磅秤的压力，即磅秤对木箱的支持力 F=F支=m′g=5kg×10N/kg=50N 小明站在地上想用图乙所示的滑轮组把木箱提升到高处去，他竭尽全力也没有提起来，可知绳子末端受到拉力等于小明的重力，即 F=G=600N 乙图中木箱受到本身重力、滑轮组施加的拉力、磅秤给的支持力三个力的作用，滑轮组中承担重物的绳子段数为2，由 F=1n(G物+G动) 可得动滑轮的重力 G动=nF+F支−G木=2×600N+50N−1050N=200N 答：动滑轮的重力是200N； 解：由图丙可知，滑轮组中承担重物的绳子段数为3，木箱对磅秤压力为0，刚好被提起，不计轴摩擦和绳重时，滑轮组机械效率有 η=W有W总×100%=G物hFs×100%=G物h1n(G物+G动)×nh×100%=G物G物+G动×100% 代入数据有 η=G物G物+G动×100%=1050N1050N+200N×100%=84% 答：丙图中小明匀速提升木箱时，滑轮组的机械效率是84%。

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